01-CALIDAD DE LOS SEDIMENTOS SUPERFICIALES DE LA

Calidad de los sedimentos superficiales de la Ensenada Grande del Obispo
CALIDAD DE LOS SEDIMENTOS SUPERFICIALES DE LA ENSENADA
GRANDE DEL OBISPO, ESTADO SUCRE – VENEZUELA.
J. BONILLA1, S. ARANDA2, C. RAMÍREZ2, J. MOYA2 & A. MARQUEZ1
1-
Instituto Oceanográfico de Venezuela, Universidad de Oriente, Cumaná, Venezuela.
[email protected]
2-
Universidad de Oriente, Escuela de Ciencias, Cumaná, Venezuela.
RESUMEN: Se evalúa la calidad de los sedimentos superficiales de la Ensenada Grande del Obispo (EGO), en 10 estaciones, con
base al contenido de A y G, hidrocarburos, azufre, consumo de O2, DQO, razón DQO/S, carbonatos, permeabilidad, ion cloruro
y metales trazas, esenciales y tóxicos que han sido introducidos al ecosistema por diversas fuentes naturales y antropogénicas. Se
utilizó la metodología clásica del análisis geoquímico estandarizados para la obtención de la concentración absoluta de los parámetros
estudiados. Es un ecosistema geologicamente de origen tectónico, caracterizado por un sistema de fallas transversales, que es entrante
rocoso más importante de la península de Araya. Los sedimentos son típicamente arenas y arenas finas-arcillosas, con un contenido
de aceites y grasas (7,04 – 58,69 µg/g) y de hidrocarburos (6,36 – 829,17 µg/g), que indican penetración exógena antrópica
igualmente el escaso contenido de azufre (0,143 – 1,06‰) y el consumo de O2 que es relativamente alto (200,42 – 396,97 mg/kg);
la concentración de DQO (32,59 – 45,91 µg/g); corroborado por las elevadas razones DQO/S (30,8 – 293,7). Moderados valores de
carbonatos de calcio (7,54 - 61,20%) de incidencia biogénica y un contenido hídrico de tendencias permeables (H2O: 31,03 –
37,40%), con relativos altos valores de cloruros (32,90 – 77,39 µg/g) Los metales trazas esenciales y tóxicos señalan una variabilidad
en su concentración de Fe (40,92 – 179,51 µg/g); Mn (30,07 – 86,12 µg/g); Cu (5,38 – 63,92 µg/g); Zn (25,18 – 71,08 µg/g); Cd (0,09
– 0,76 µg/g); Ni (11,78 – 40,56 µg/g); Cr (5,54 – 38,84 µg/g); Pb (3,80 – 49,78 µg/g), el grado de afectación contaminante es exógeno
de diversas fuentes de origen antropogénico, aunado a la hidrodinámica del Golfo de Cariaco que influyen en el transporte de estos
hacia la costa norte afectando al ecosistema EGO. El alto contenido de metales trazas tóxicos: Cu, Ni, Cr y Pb indica contaminación.
Se estableció el grado de afectación por metales trazas esenciales y tóxicos en el orden decreciente
Fe>Mn>Zn>Cr>Pb>Ni>Cu>Cd.
Palabras claves: sedimento, metales trazas, Ensenada Grande del Obispo
Abstract: The region under study geomorphologically comprises a cluster of islands known as Roques Archipelago. Geologically,
its superficial sediments are calcarenitic sands of biogenic origin whose prevailing grains are skeletal bioclasts set within a sandy
texture granulometrically composed of coarse-to-fine sandy dolomites. Classic marine geochemistry assays were used in order to
chemically quantify the organic content of the sediments, (Org.- C; Org.- N; C/N ratio; TOM; Carbohydrates;Oils and Fats (O &
F); CaCO 3), the reducing parameters (O2 consumption, COD), and sediment permeability in 16 survey stations. Overall, the
organic content of these sediments was found to be low though variable in Organic - C (0.296 to 0.790%; X=0.459%); Organic - N
(0.031 to 0.070%; X=0.048%), with a C/N ratio of (6.6 to 13.4; X=9.5) which indicates a tendency to equilibrium between the
freshly deposited material and the abiotic incidence. TN (5.77 to 11.05%; X=8.84%); TOM (2.52 to 12.41%; X=7.08%), TP (0.30
to 3.52%; X=1.90%); Carbohydrates (1.53 to 4.51 mg/g; X=2.88 mg/g); hydrocarbons (0.018 to 0.179 mg/g; X=0.065 mg/g); O &
F (0.69 to 0.306 mg/g; X=0.146 mg/g). Calcite (CaCO3) was found to be of high content (97.97 to 99.80%; X= 99.02%), bearing a
calcic incidence of marine and terrigenous grains with a prevalence of bioclastic skeletons. The reducing parameters showed similar
characteristics and low contents: O2 consumption (16.64 to 46.21 ppm; X=35.80 ppm); COD (5.31 to 17.38 mg/g; X=11.18 mg/
g), and high permeability (H2O: 20.08 to 30.26%; X=24.54%). The chloride ion revealed scant or null interference (1.91 to 7.74
mg/g; X=5.65 mg/g), thus indicating that sandy sediments here are permeable, of good environmental quality, and have a tendency
towards organic fertility of low or null reducing index, characteristic of the hydrogeodynamics that typifies them.
Key words: sediment, metal content, Ensenada Grande del Obispo
INTRODUCCIÓN
Las investigaciones oceanográficas y la
hidrobiogeoquímica de las masas de agua y de los
sedimentos del litoral costero de mares y océanos han
demostrado que estos son ecosistemas muy fértiles, que
pueden albergar un gran potencial productivo biológico
y orgánico si comparan con mar afuera. Esto se debe a
3
BONILLA ET AL.
que son regiones de transición entre las zonas costeras
de mares y océanos, los cuales están altamente
influenciadas por la surgencia costera, que debido a su
hidrodinámica contribuye al aporte exógeno de origen
antropogénico, acumulando en ellos los materiales
orgánicos e inorgánicos que son transportados por la
escorrentía límnica continental, la pluviométrica y la
hidrodinámica costera. Hidrobiogeoquímicamente esto
se complementa con abundantes especies químicas de
diverso origen, ricos en nutrientes nitrogenados,
fosforados, orgánicos e inorgánicos que favorecen la
regeneración de los mismos desde el fondo hacia la
columna de agua, caracterizándolos como un ecosistema
de gran fertilidad biológica y orgánica (BONILLA et al.,
1994). En las áreas costeras los procesos hidrodinámicos
se desarrollan con mayor rapidez y las características
hidrográficas, hidroquímicas, biológicas y geoquímicas,
se hallan afectadas por el aporte continental (aguasedimento), por las precipitaciones pluviométricas, la
acción eólica y las características topográficas y
geomorfológicas del fondo marino.
Algunas
características
biogeoquímicas
y
fisicoquímicas de los sedimentos marinos pueden ayudar
a comprender mejor el sistema de corrientes; el estado
de la condición óxido-reductora imperante en el fondo;
la densidad de población de la fauna bentónica; la
actividad de los microorganismos y la naturaleza del
depósito sedimentario. También, los sedimentos
contienen acumulaciones de minerales detríticos y
precipitados químicos, así como sustancias de origen
orgánico de gran importancia económica (B ONILLA &
LIN 1979; BONILLA 1982, 1993).
La naturaleza, granulometría y características
fisicoquímicas de los sedimentos de la plataforma
continental son típicas para cada área del fondo oceánico.
El origen de los sedimentos puede ser continental
(terrígeno o antropogénico) o marino (antropogénico,
organógeno o biogénico, hidrogénico o cosmogénico),
predominando el material organógeno sobre el terrígeno
en la parte más alejada del litoral en el mar abierto
(CARABALLO 1968).
Otra razón de gran interés científico es que los
sedimentos marinos actúan como “trampas”,
acumulando grandes cantidades de metales pesados,
facilitando la obtención de información de la fuente
contaminante (GAMBOA et al., 1986).
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Uno de los aspectos importantes de la contaminación
de los ambientes marinos costeros lo constituyen los
metales pesados. Éstos, en los sedimentos litorales,
representan la mayor parte de la materia inorgánica. El
interés por éstos, es poder determinar el grado de
contaminación o alteración a que han sido sometidos
los ecosistemas acuáticos y por ello es que son
ampliamente estudiados para conocer su origen,
evolución, concentración y distribución. El Golfo de
Cariaco representa una de las áreas más importantes en
la producción pesquera de la región nororiental de
Venezuela, formando parte de él, se encuentra el
ecosistema Ensenada Grande del Obispo. Este es el más
importante entrante geológico de la costa norte y
conjuntamente con El Saco, constituyen las dos zonas
de mayor impacto ecológico en su cuerpo de agua. Esto
se debe a que estos ecosistemas están protegidos por
cordones de manglares, por lo que representan viveros
naturales que se transforman en zonas estratégicas para
la protección de la fauna, especialmente para la cría de
especies juveniles de importancia comercial (RUIZ 1992;
DE GRADO 1997).
En la Ensenada Grande del Obispo se han realizado
cultivos experimentales de ostiones y, en un futuro,
podrán hacerse también desde el punto de vista piscícola
con un fin comercial; ya que esta área tiene una ventaja
topográfica para el cultivo pesquero debido a que es
relativamente profunda, está protegida del oleaje y
acordonada por manglares.
Se conocen algunos trabajos previos en el área de
estudio realizados por BONILLA (1967), DE GRADO (1997)
sobre aspectos de la ecología y bioquímica de Crassostrea
rhizophorae. Otros como los de LÓPEZ & OKUDA (1968),
OKUDA et al. (1968, 1978ab), BENÍTEZ & OKUDA (1985),
BONILLA & LIN (1979), BONILLA (1982) y BONILLA et al.
(1993, 1998), quienes investigaron sobre las
características hidrobioquímicas y geoquímicas del área,
señalando el efecto del influjo antropogènico y del
intercambio de las aguas entre el interior de los
ecosistemas y el exterior.
Recientemente BONILLA et al. (1994), BONELLS (1996)
y MARTÍNEZ (1996), han evaluado el efecto contaminante
causado por el drenaje de afluentes exógenos y formación
“in situ” de hidrocarburos petrogénicos tanto en la
columna de agua como en los sedimentos del Golfo de
Cariaco; así como también el aporte y la concentración
Calidad de los sedimentos superficiales de la Ensenada Grande del Obispo
de los metales pesados en los sedimentos del golfo y la
rada del Puerto Pesquero de Cumaná, lo que se puede
considerar como un indicio de lo que sucede en los
sedimentos de la Ensenada Grande del Obispo. Tomando
en consideración que esta ensenada no se ha estudiado
sistemáticamente desde la década de los 80, se hace
necesario conocer su calidad y condiciones ambientales
actuales que sirvan de línea base para el próximo avance
industrial, científico y tecnológico, como lo es el futuro
establecimiento de un puerto de aguas profundas y el
posible asentamiento petrolero en su costa norte que
puede traer como consecuencia negativa el deterioro
paulatino del actual bioecosistema del Golfo de Cariaco
con las consabidas consecuencias para la Ensenada
Grande del Obispo.
ÁREA DE ESTUDIO
La Ensenada Grande del Obispo (Fig.1) está localizada
en la parte centro occidental de la costa sur de la Península
de Araya, a los 10° 34’ y 10° 36’ Lat. N; y a los 64° 01’ y
64° 04’ Long. W dentro del área del Golfo de Cariaco,
Estado Sucre, Venezuela. Es un cuerpo de agua
caracterizado por una depresión de forma
aproximadamente rectangular, con su eje principal
orientado en sentido NE -SO, de unos 4,82 km. que es la
máxima extensión de la ensenada en dirección E - O;
siendo su amplitud de 2,25 km en dirección N-S, tomando
como límite la orilla de la cala El Destiladero, al norte, y
la línea imaginaria que une las puntas El Infierno (O) y
El Lance, al sur, su área total comprende 3,2 x 106 m2 y
un volumen de agua de 37 x 106 m3. (OKUDA et al., 1968,
1978; BONILLA et al., 1998).
la escorrentía continental hacia esta ensenada,
favoreciendo al cordón litoral donde se ubica en forma
irregular el mangle rojo Rhizophora mangle (BONILLA et
al., 1998).
MATERIALES Y METODOS
Los sedimentos superficiales de la Ensenada Grande
del Obispo, fueron tomados en 10 estaciones con una
draga Diez Laffont de 0,02 m2 de área, (Fig. 1), durante
el Crucero Oceanográfico Hidrogeoquímico OQ-97 a
bordo de la embarcación “Sagitario” de la empresa
Alimentos Margarita.
Sedimento: El material sólido fresco se preservó en
empaques plásticos y se refrigeró a 4°C hasta su análisis,
en el laboratorio de geoquímica marina. La porción de
sedimento para los análisis geoquímicos se secaron por
72 horas a –50°C en un liofilizador Virtis-Unitrap,
modelo 10-100 y se pulverizaron mecánicamente en un
mortero eléctrico Fisher.
ANÁLISIS GEOQUÍMICOS
ACEITES Y GRASAS E HIDROCARBUROS: Se
determinaron por la técnica de extracción y
cuantificación de mezclas complejas lipofilicas según
CARIPOL (1980).
La entrada de la ensenada hacia el sur, de 60 m de
profundidad, que la comunica con el Golfo de Cariaco,
tiene una anchura de 0,5 km. Su profundidad es inferior
a 30 metros y en su parte central oscilan de 20 a 25 metros
para luego reducirse hacia la zona sublitoral. Las
irregularidades geomorfológicas de sus fondos son
tipificadas por su formación geológica de origen
tectónico, ya que están constituidas por una serie de fallas
transversales (CARABALLO 1973).
La libre comunicación al sur con las aguas del Golfo
de Cariaco hace que el efecto antrópico de ellas se deje
sentir en el cuerpo de agua de la ensenada con mayor
intensidad durante la época seca de eventos de
afloramiento. Durante la estación de lluvias es muy escasa
Figura 1.- Mapa de la Ensenada Grande del Obispo indicando las
estaciones de recolección de los sedimentos superficiales y la batimetría.
5
BONILLA ET AL.
AZUFRE: Se conoció el contenido del Azufre
mediante la técnica de TOMIYAMA & KANSAKI (1951). Se
pesaron de 0,2 a 2,0 g de sedimento fresco, se reflujaron
y destilaron mediante Kjeldahl y titulación
yodométricamente por retroceso, del exceso de yodo con
tiosulfato de sodio 0,01N.
CONSUMO DE OXIGENO: Se detectó mediante
la incubación de las muestras de sedimentos, durante 24
horas, usando el método de Winkler, según BONILLA &
LIN (1979).
DEMANDA QUIMICA DE OXIGENO (D Q O):
Se determinó por la metodología descrita para aguas en
APHA-AWWA–WPCF (1992). Adaptada al sedimento,
según guía práctica de análisis de D Q O (BONILLA &
MÁRQUEZ, com. pers).
RAZON DQO/S: Mediante el cociente entre los
valores de DQO y el azufre.
CARBONATO DE CALCIO: Se tomó como el
índice de la concentración de carbonato, mediante la
pérdida de masa, tratando las muestras de sedimento con
HCL 6 mol/l, hasta que este no presente mas
efervescencia por efecto del CO2 (BARNES 1959).
PERMEABILIDAD: El contenido hídrico nos
confirma el grado de permeabilidad del sedimento, se
cuantificó por liofilización, secando los sedimentos frescos
a –50°C durante 72 h (BONILLA & GONZÁLEZ 1992).
ION CLORURO: Se determinó potenciométricamente
mediante el uso de electrodos selectivos. Se extrae el
contenido de los cloruros de 0,5g de sedimento en tubo de
ensayo con 20ml de agua químicamente pura, mediante
agitación mecánica por 5 minutos. Se centrifuga y filtra en
balón aforado de 100 ml, tomándose una alicuota de 5ml
para la medición de los cloruros (mg/l).
METALES TRAZAS: Los metales pesados se
cuantificaron utilizando la técnica de C ARMODY et al.
(1973), descrita por GAMBOA & BONILLA (1983).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
CALIDAD
6
DE LOS SEDIMENTOS
En general se puede considerar como un sedimento
costero saludable, ambientalmente, aquel que representa
una condición de equilibrio hidrobiogeoecológico y
geoquímico en relación con la hidrodinámica y
geodinámica que rige para cada sistema, que presenta
una condición natural de elevada fertilidad biológica y
orgánica. Esta condición de equilibrio biótico y abiótico
se rompe en los sedimentos por el drenaje de escorrentías
incontroladas de diversos afluentes exógenos de origen
antrópico a los ecosistema del litoral costero de mares y
océanos como una consecuencia de la tecnología del
modernismo actual, que conlleva a un desequilibrio en
la calidad y condición ambiental de los cuerpos de agua
y sedimentos hasta degradarlos (MOGOLLÓN et al., 1989;
BONILLA 1993; BONILLA & GONZÁLEZ 1992 y ARANDA
1999).
ACEITES Y GRASAS
En la Fig. 2A se representa mediante isolíneas la
distribución horizontal del contenido de aceites y grasas
en los sedimentos superficiales de la Ensenada Grande
del Obispo. Se aprecian focos concéntricos de incidencia
antropogénica, tanto en la región de la boca (Ests. 1 y 2)
como en la cala El Destiladero (Est. 7) donde la isolínea
de 30 ppm divide al ecosistema en dos áreas bien
definidas, la de altas concentraciones en la región de la
boca al sur Est. 1 (33,13 ppm) y Est. 2 (30,29 ppm) y al
norte en la cala El Destiladero ( Est. 7; 58,69 ppm); y los
más bajos valores en aproximadamente el 80% del
ecosistema. La concentración de aceites y grasas fluctúa
entre valores de 6,36 ppm (Est. 4) a 58,69 ppm (Est. 7)
con una media de 20,18 ppm (Tabla 1) en este ecosistema,
se puede inferir que las fuentes de origen de estos
contaminantes son exógenas de tipo antropogénico
divergente, caracterizando los valores de aceites y grasas
de la entrada (boca del ecosistema) por el influjo
mediante el transporte de diversos contaminantes,
debido al efecto de la hidrodinámica típica del Golfo de
Cariaco. Los valores de aceites y grasas del litoral norte
son debidos a la penetración de la escorrentía
continental, aunado a la afectación por transporte de
embarcaciones de la pesca artesanal.
En la variación estacional (Fig. 2B), se corrobora lo
expresado anteriormente; es decir la concentración de
este parámetro tiende a la regularidad en su fluctuación,
destacándose que en las Ests. 1 y 2 se encuentran valores
que pueden ser considerados como elevados (Tabla 1) si
se comparan con el resto de las estaciones, excepto en la
Calidad de los sedimentos superficiales de la Ensenada Grande del Obispo
Est. 7 que fue donde se encontró la mayor concentración.
Y el valor más bajo se detecto en la Est. 4, siendo
comparable al de las Ests. 3 y 5. Se puede considerar que
las altas concentraciones de aceites y grasas en estos
sedimentos son de origen exógeno antropogénico,
mediante la influencia de las aguas del Golfo de Cariaco.
de origen antropogénico proveniente de la costa sur del
Golfo de Cariaco, la cual es transportada y depositada
por el efecto que ejerce la hidrodinámica del mismo
sobre la ensenada. A esto se le suma el hecho de que los
sedimentos en esta zona son principalmente arenas
gruesas altamente permeables, pobres en materia
orgánica de origen biogénico.
H IDROCARBUROS
Los hidrocarburos son el grupo más estable dentro
de las moléculas orgánicas en sedimentos recientes y
pueden persistir por largo período de tiempo geológico.
En general, los sedimentos son capaces de acumular
hidrocarburos y algunos pueden preservarlos o
dispersarlos después de la biodegradación de la materia
orgánica por los microorganismos marinos especialmente
las bacterias, o de los mecanismos geoquímicos “in situ”,
como la óxido-reducción química y la polimerización.
Estos hidrocarburos pueden provenir de diferentes
orígenes (biogénico o antropogénico) en el medio
ambiente, (FARINGTON et al., 1977; BONILLA 1982). La
contaminación persistente por productos tóxicos
produce la desaparición gradual de peces y mariscos y/o
merma en la productividad del ecosistema, creando
condiciones adversas para la reproducción y cría de
especies juveniles de importancia comercial. En este
sentido, el incremento de productos químicos, como
hidrocarburos en estos ambientes de circulación
restringida, puede a muy corto plazo impactar al
ambiente de la ensenada reduciendo el número de
especies, y causando efectos impredecibles, (CEDEÑO &
BONILLA 1992).
En la Fig. 2C se observa la distribución por isolíneas
del contenido de hidrocarburos alifáticos en los
sedimentos superficiales de la EGO. Se aprecia que la
concentración de hidrocarburos es de incidencia
antropogénica con dos focos concéntricos de
contaminación. Uno se encuentra en la región oriental
del ecosistema (Ests. 9 y 10) e indica que la fuente de
influencia exógeno es del continente y es aportada por la
escorrentía límnica hacia el ecosistema, siendo los
sedimentos en esta zona de granos finos con tendencia a
la impermeabilidad y características prevalecientes de
arenas-finas-arcillosas, los cuales retienen mayor cantidad
de materia orgánica y por ende mayor contenido de
hidrocarburos. Mientras que el otro foco contaminante
se ubica en el canal de la región central, lo que indica que
la fuente de influencia degradante también es exógena
La Fig. 2D muestra la distribución por estaciones del
contenido de hidrocarburos alifáticos en los sedimentos
del ecosistema en estudio. En general la concentración
de hidrocarburos alifáticos es elevada en los sedimentos
superficiales de la EGO, fluctuando entre 35,35 µg/g
(Est. 8) y 829,17 µg/g (Est. 3) con una media de 253,0
µg/g (Tabla 1). Se encontró una concentración cercana
al máximo de 775,0 µg/g en la Est. 9. Estas
concentraciones elevadas se localizan en la Est. 3, que
representa la región central de mayor influjo antrópico
del Golfo de Cariaco y la Est. 9, la cual pertenece a la
región oriental del ecosistema con aporte exógeno de
escorrentía continental. Estos altos valores de
Figura 2.- Distribución horizontal (A y C) del contenido de los aceites
y grasas (ppm) e hidrocarburos (mg/g) y por estaciones (B y D) en
los sedimentos superficiales de la Ensenada Grande del Obispo.
7
BONILLA ET AL.
hidrocarburos están confirmando el efecto degradante
mediante hidrocarburos petrogénicos.
M ATERIA
INORGANICA
La condición ambiental y la calidad de un sedimento
se puede estimar por el control del efecto contaminante
causado por el aporte de material orgánico e inorgánico
de origen antrópico, a los ecosistemas marinos costeros.
PARÁMETROS
REDUCTORES
Los sedimentos marinos, catalogados como
reductores, de lagunas, golfos, ensenadas, bahías,
estuarios, etc., se caracterizan mediante los índices de
consumo de oxígeno, demanda química de oxígeno y
azufre, permitiendo estimar su degradación y los índices
de contaminantes, encontrándose los valores más altos
en los ecosistemas donde los sedimentos contienen la
menor cantidad de CaCO3 y valores elevados de materia
orgánica (BONILLA & LIN 1979; BONILLA & GONZÁLEZ
1992; BONILLA 1993; FUENTES et al., 1997; ARANDA 1999).
Durante la oxidación de la materia orgánica y la sulfato
reducción de los sedimentos, se libera H2S, provocando
el agotamiento total del oxígeno, acompañado de un
aumento de las condiciones reductoras (ROMANKEVICH
1984) y de un enriquecimiento orgánico, en los
sedimentos de textura fina, limo–arcillosa (BONILLA 1993;
BONILLA et al., 1995; GONZÁLEZ 1995).
A ZUFRE
El contenido de azufre evidencia el grado de intensidad
abiótica mediante la descomposición de la materia
orgánica por acción de bacterias sulfato reductoras,
produciéndose sulfuro de hidrógeno por utilización de
la energía potencial del oxígeno combinado. La
formación de azufre es esencialmente biogénica,
controlada por estas bacterias sulfato reductoras y por
la calidad y cantidad de materia orgánica que se deposita
en los ambientes anóxicos del agua y de los sedimentos.
2CH2O + SO-24
> HS- + HCO-3 + H2O + CO2
Diferentes especies químicas pueden ser encontradas
en ambientes óxicos y anóxicos, las más importantes son:
SO4=, HS-, S2- y S22-, ya que afectan la química de los
metales trazas (SADIQ 1992).
8
La distribución horizontal del contenido de azufre
es de tendencia uniforme y se representa en la Fig. 3A,
con un sentido algo diferente a la del consumo de
oxígeno, donde la isolínea de 0,30‰ delimita al
ecosistema en dos regiones, la de altos valores desde la
boca, en un canal direccional de distribución hacia la
parte centro–sur y norte donde las concentraciones
sufren una leve disminución. El resto del sistema está
caracterizado por valores menores de 0,30‰, ubicados
en la región oeste (cala El Saco), región norte (cala El
Destiladero) y la región oriental hasta la cala Puerto Real,
excepto en el área de su boca, lo que está indicando una
mayor incidencia antrópica proveniente del Golfo de
Cariaco. Esto quiere decir que las pequeñas cantidades
de azufre contenidas en los sedimentos de esta ensenada
no son de origen biogénico natural, sino de origen
exógeno antropogénico.
La variación estacional del azufre (Fig. 3B), señala
una distribución irregular, con una relativa disminución
desde la Est. 1 (1,057‰) hasta la parte más interna en el
oriente, Est. 10 (0,146‰), fluctuando entre 0,143‰ (Est.
9) y 1,057‰ (Est. 1) con un valor promedio de 0,355‰
(Tabla 1). Esto está indicando que a pesar del constante
influjo de material degradante exógeno de origen
antropogénico, el contenido de azufre no es muy alto si
se compara con sistemas lagunares caracterizados por
poseer sedimentos finos limo–arcillosos y de altísimo
contenido orgánico; sin embargo, en el ecosistema en
estudio, los sedimentos son arenas medias y arenas–finas–
arcillosas de bajo contenido orgánico, además su
hidrogeodinámica ejerce una depuración que regula los
mecanismos abióticos. Este bajo contenido de azufre
también está confirmando el lavado del material
sedimentario causado por la influencia de la
hidrodinámica del Golfo de Cariaco, la cual afecta
directamente a esta ensenada; sin embargo el contenido
de azufre en los sedimentos superficiales de la Ensenada
Grande del Obispo se puede considerar como
relativamente alto (0,355‰) si se compara con los
valores reportados por BONILLA (1977) en los sedimentos
del Golfo de Paria, los cuales oscilan entre 0,020‰ y
0,260‰, a pesar de que estos sedimentos son lodos de
color gris-negro-verdoso a gris-marrón; lo cual confirma
que la concentración de azufre en los sedimentos del
Golfo de Paria es de origen biogénico, relacionada
directamente con el tipo de grano fino (lodo)
prevaleciente; sin embargo las altas concentraciones
encontradas en la ensenada, se deben principalmente al
Calidad de los sedimentos superficiales de la Ensenada Grande del Obispo
influjo de origen antropogénico que afecta a esta zona.
De acuerdo al contenido de azufre, los sedimentos
pueden considerarse como moderadamente reductores,
siendo sus valores más bajos al valor promedio de 0,437‰
reportado por FUENTES (1998) para los sedimentos de la
Laguna de Chacopata, caracterizados como de relativa
acción reductora; Igualmente al valor de 0,588‰ en los
sedimentos de la Bahía de Bergantín y de 0,634‰ en los
sedimentos de la Bahía de Barcelona, reportado por
BONILLA et al. (1986) y considerados como sedimentos
de moderado poder reductor. También los valores de
azufre en los sedimentos de la ensenada son inferiores al
valor promedio de 23,39‰ (Tabla 3) para los sedimentos
del Puerto Pesquero de Cumaná reportado por
GONZÁLEZ (1995) y al de 6,42‰ obtenido por BONILLA
& GONZÁLEZ (1992) en los sedimentos de la Laguna de
Píritu, catalogados como ecosistemas altamente
reductores y son comparables a los reportados por
BONILLA & GARCÍA (1975) para la Laguna de Campoma
(0,557 a 2,41‰) y al obtenido por BONILLA & OKUDA
(1971) para la Laguna de Las Marites (0,380‰), los cuales
indican cierta condición reductora de los sedimentos.
CONSUMO DE OXÍGENO
El contenido de oxígeno en los sedimentos marinos
puede ser alterado por diferentes procesos bióticos y
abióticos, siendo el de mayor relevancia el proceso
abiótico de descomposición de la materia orgánica. Esto
se debe a la acción bacteriana de microorganismos sobre
el material fresco, los cuales utilizan como fuente
potencial el oxígeno y la energía química producida en
el mecanismo de mineralización para su metabolismo.
La Fig. 3C muestra la distribución espacial del
consumo de oxígeno en los sedimentos superficiales de
la Ensenada Grande del Obispo. La concentración
fluctúa entre 194,89 ppm (Est. 6) y 396,97 ppm (Est. 1)
con una media de 271,98 ppm (Tabla 1). Se aprecia que
la isolínea de 250 ppm separa al ecosistema en dos
regiones bien definidas de alta incidencia reductora, la
de bajos valores ubicados con dirección hacia la parte
central-este donde los sedimentos son de tipo arenoso,
con un moderado contenido de CaCO 3. Las altas
concentraciones se encuentran en el resto del ecosistema
desde la boca hacia el oeste (cala El Saco), al norte (cala
El Destiladero) y en la región más oriental (cala Puerto
Real), con tendencia similar a la evolución de A y G,
tipificados por sedimentos de arenas finas de contenido
orgánico y bajos valores de CaCO3 , excepto en la región
de la boca hacia el oeste.
Los altos valores de consumo de oxígeno sugieren la
posible incidencia de materia orgánica de origen
antropogénico que afecta a los sedimentos y los
caracteriza como reductores, además del tipo de grano
TABLA 1. Contenido de aceites y grasas, hidrocarburos, parámetros reductores, carbonato, contenido hídrico y cloruros en los sedimentos
superficiales de la Ensenada Grande del Obispo.
Est . A y G H C
A z u fr e C o n . O 2 D Q O R az ó n
C aC O 3
p p m m g /g
‰
ppm
m g/g D Q O /S
%
H 2O
%
C l or u r o
m g/g
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
33,13
30,29
7,04
6,36
8,74
19,97
58,69
14,02
13,33
10,28
78,90
109,92
829,17
230,90
58,77
97,93
100,73
35,34
775,0
210,0
1,057
0,501
0,366
0,413
0,176
0,241
0,186
0,324
0,143
0,146
396,97
335,28
200,42
236,62
291,99
194,89
326,69
229,88
226,75
280,32
32,59
45,21
29,39
19,94
29,18
67,01
54,62
38,09
18,59
35,75
30,8
90,2
80,3
48,3
165,8
278,1
293,7
117,6
130,0
250,0
58,64
61,20
7,54
55,35
53,81
21,67
19,56
8,89
50,08
18,56
32,85
33,28
31,41
31,49
37,11
37,40
36,38
31,03
32,77
35,28
77,39
50,79
59,08
52,59
43,68
32,90
56,24
40,41
51,15
41,16
M áx .
M i n.
X
Ds
33,13
6,36
20,18
16,43
829,17
35,35
253,0
211,01
1,057
0,143
0,355
0,307
396,97
194,89
271,98
66,04
67,01
18,59
37,04
15,09
293,7
30,8
148,5
85,0
61,20
7,54
35,53
22,01
37,40
31,03
33,90
2,44
77,39
32,90
50,54
12,38
9
BONILLA ET AL.
arenoso fino que se encuentra en estas regiones de la
ensenada, donde hay materia orgánica, controlado por
la geoquímica, debido al mayor requerimiento de
oxígeno por estos sedimentos para llevar a efecto los
procesos abióticos de la descomposición de dicha materia
orgánica aunado a la abundante flora y fauna de estas
zonas que aportan una considerable cantidad de materia
orgánica.
La variación por estaciones (Fig. 3D) señala una
tendencia irregular. Es interesante resaltar que el
consumo de oxígeno por los sedimentos en este
ecosistema en general es alto, lo que está indicando el
gran aporte de material orgánico exógeno de diversas
fuentes de origen antropogénico hacia este ecosistema,
como lo reflejaron también las especies nitrogenadas,
debido al efecto de la hidrodinámica del Golfo de Cariaco
sobre la Ensenada Grande del Obispo.
El consumo de oxígeno por los sedimentos de este
ecosistema es moderadamente alto (271,98 ppm) si se
compara con los reportados en la Tabla 3, por FUENTES
Figura 3.- Evolución horizontal (A y C) del contenido de azufre (‰) y
consumo de oxígeno (ppm) y por estaciones (B y D) en los sedimentos
superficiales de la Ensenada Grande del Obispo.
10
et al. (1997) y FUENTES (1998) para los sedimentos de la
Laguna de Chacopata (132,99 ppm); B ONILLA &
GONZÁLEZ (1992) en los sedimentos de la Laguna de
Píritu (92,78 - 319,94 ppm) e inferior según BONILLA et
al. (1986) para la Bahía de Barcelona (319,97 ppm) y
Puerto Pesquero de Cumaná (990,50 ppm) de acuerdo a
GONZÁLEZ (1995), caracterizados como ecosistemas de
alta acción reductora. Sin embargo los valores de
consumo de oxígeno para la Ensenada Grande son
elevados si se comparan con los reportados por BONILLA
& OKUDA (1971) en los sedimentos superficiales de la
Laguna de Las Marites de 81,8 ppm y los obtenidos por
BONILLA & GARCÍA (1975) en la Laguna de Campoma
de 183,85 ppm, caracterizados como sedimentos de bajo
poder reductor. El poder reductor que caracteriza a estos
sedimentos de la ensenada, confirma el efecto del drenaje
antrópico exógeno tipificado por la hidrogeodinámica
que regula al ecosistema.
DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO (DQO)
La demanda química de oxígeno, al igual que el
consumo de oxígeno y el azufre, es un parámetro que
indica la capacidad reductora de los sedimentos de un
ecosistema y puede ayudar a comprender el estado de
deterioro, y determina la condición y la calidad del
sedimento de un ecosistema.
En la Fig. 4A se muestra la concentración de la DQO
en los sedimentos superficiales de la Ensenada Grande
del Obispo. Sus valores oscilan entre 18,59 µg/g (Est. 9)
y 67,01 µg/g (Est.6) con un valor medio de 37,04 µg/g
(Tabla 2). El comportamiento de la distribución espacial
de este parámetro es divergente al del consumo de oxígeno
y con cierta similitud al de azufre. Se aprecia un leve
incremento desde la zona sur en el área de la boca hacia la
región centro–norte (cala El Destiladero) y en la región
más oriental del ecosistema (cala Puerto Real), siendo la
isolínea de 30 µg/g la que señala este incremento. Los
relativos bajos valores están ubicados hacia el oeste (cala
Saco Abajo) y en una parte de la región oriental. En el
área de la boca se encuentran los más altos valores de
consumo de oxígeno, azufre y DQO, lo que corrobora
una vez más el aporte de afluentes exógenos de origen
antropogénico hacia la ensenada, producto de la
hidrodinámica del Golfo de Cariaco. En líneas generales,
el área que se caracteriza por poseer sedimentos de textura
arenosa de grano grueso, tiene cantidades más altas de
DQO y azufre, lo que evidencia el fenómeno anterior.
Calidad de los sedimentos superficiales de la Ensenada Grande del Obispo
La Fig. 4B, muestra la variación por estaciones de la
DQO en los sedimentos del ecosistema en estudio. Como
se puede observar la distribución tiende a la irregularidad,
con valores relativamente altos, indicativos de sedimentos
de moderada acción reductora, manifestando una
relevante productividad primaria autóctona.
Según la Tabla 3 valores inferiores de DQO han sido
reportados por FUENTES et al. (1997) de 27,37 µg/g para
los sedimentos superficiales de la Laguna de Chacopata.
RAZON DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO
(DQO/S)
Y
AZUFRE
La razón DQO/S en los sedimentos superficiales de
la EGO, fluctúa entre 30,8 (Est. 1) a 293,7 (Est. 7) con
una media de 148,5 (Tabla 1), valores que pueden ser
considerados como altos en el cuerpo de la ensenada (
Ests. 5 a 10 y relativamente bajas de las Ests. 1 a 4),
corroborando el efecto de la influencia antrópica del
Golfo de Cariaco, ubicándose la menor razón en la Est.
1 (30,8), de alto contenido de azufre (1,06‰) y moderado
DQO (32,59 µg/g), lo que caracteriza a estos sedimentos
como de poder reductor.
razones DQO/S en el 80% del ecosistema de menor
incidencia reductora que las isolíneas que reflejan los
menores índices ubicadas desde la boca al canal central,
de mayor penetración antrópica y relativo poder
reductor. Similar fenómeno reportaron FUENTES et al.
(1997) en los sedimentos de la Laguna de Chacopata de
altos valores de las razones DQO/S (44,5–1066,0)
indicando bajo poder reductor del sedimento, en
comparación con la baja razón DQO/S 13,1 en
sedimentos de la Laguna de Píritu (BONILLA & GONZÁLEZ
1992), caracterizados como sedimentos altamente
reductores.
CARBONATO DE CALCIO
La calcita es la más estable, la aragonita se forma en
el agua o en los sedimentos y se transforma gradualmente
a calcita. La distribución de la calcita está controlada,
Las Fig.4 (C y D), con la distribución horizontal y
por estaciones, confirman lo expresado antes donde la
isolínea de 100 cuantifica la capacidad reductora de altas
TABLA 2. Caracterización de la materia inorgánica en base al contenido
de metales trazas (µg/g) esenciales y potencialmente tóxicos en los
sedimentos superficiales de la Ensenada Grande del Obispo.
Est .
1
Fe
90,61
Mn
Cu
43,89 5,38
Zn
Cd
63,76
0,56
Ni
Cr
Pb
16,06 38,84 16,73
2
99,63
45,89 6,56
55,28
0,76
12,14 31,51 26,26
3
45,17
43,61 5,64
38,74
0,37
12,34 19,62 29,53
4
56,51
46,46 17,76 34,72
0,35
11,78 16,71 49,78
5
80,82
86,12 63,92 41,46
0,18
11,93 12,16 32,35
6
179,51 43,50 6,28
0,68
18,57 15,99 9,83
7
123,21 45,78 5,48
25,98
0,10
11,88 5,54
8
98,60
61,90 7,62
71,08
0,28
12,44 21,22 7,91
9
40,92
46,52 7,60
25,18
0,09
13,82 12,84 4,76
10
135,87 30,07 26,76 68,04
0,12
40,56 25,24 9,11
33,12
3,80
M áx 1 7 9 , 5 1 8 6 , 1 2 6 3 , 9 2 7 1 , 0 8
0,76
40,56 38,84 49,78
M i n 40,92
25,18
0,09
11,78 5,54
95,09
49,37 15,30 45,74
0,35
16,15 19,97 19,01
Ds 51,63
14,98 18,09 17,37
0,24
8,86
X
30,07 5,38
9,80
3,80
15,03
Figura 4.- Distribución espacial (A y C) de la demanda química de
oxígeno (mg/g), la relación de la DQO y azufre, por estaciones (B y
D) en los sedimentos superficiales de la Ensenada Grande del Obispo.
11
BONILLA ET AL.
tanto en los sedimentos como en el agua del mar, por la
velocidad de formación del CaCO3 y su fijación en el
agua, adhesión con otros compuestos no cálcicos, grado
de saturación, cambios día genéticos y la vecindad de la
capa béntica.
En la Fig. 5A, se aprecia la evolución espacial del
contenido de CaCO3 en los sedimentos superficiales de la
Ensenada Grande del Obispo, representado por las
isolíneas de distribución, en las cuales la de 20% demarca
al ecosistema en dos áreas bien definidas; una de mayor
incidencia calcarenítica desde el sur en la región de la boca
(Ests. 1 y 2) hacia la región oeste (Ests. 4 y 5) y en dirección
hacia el sector centro y el oriental (Est. 9), caracterizados
por un bajo contenido de carbono orgánico y unas
concentraciones moderadas de fósforo total. La región de
bajos valores está representada por las isolíneas menores
que 20% de CaCO 3, encontrándose ubicadas desde la
región sur-central a norte (Ests. 3, 7 y 8) y en la parte más
oriental del ecosistema (Est. 10). Estos bajos valores se
corresponden con la mayor incidencia del carbono
orgánico y a la vez confirman que estos sedimentos son
típicamente calcareníticos con una deposición bioclástica,
lo cual se corrobora con el tipo de grano prevaleciente en
este ecosistema, coincidiendo con una relativa alta
concentración de fósforo.
La Fig.5B, muestra la distribución por estaciones de
dicho parámetro, la cual se presenta irregular a las especies
químicas orgánicas (N-org y C-org), ya que están en
relación indirecta, pero directa con el tipo de grano
arenoso prevaleciente en el ecosistema. El contenido de
CaCO3 fluctúa entre 7,54% (Est. 3) y 61,20% (Est. 2)
con un valor medio de 35,53% (Tabla 2A),
principalmente se encuentran los altos valores en la
entrada de la ensenada. Se pueden destacar valores
comparables al valor máximo en la Est. 1 (58,64%), Est.
4 (55,35%), Est. 5 (53,81%) y Est. 9 (50,08%), lo cual
caracteriza a los sedimentos de origen biogénico,
tipificándolos de mayor incidencia calcarenítica,
indicando una tendencia a la permeabilidad.
El valor promedio de CaCO3 (35,53%) obtenido para
los sedimentos de esta ensenada es comparable al
reportado para los sedimentos de: Guanta–Pertigalete
(31,77%); Bahía de Bergantín (34,73%); Bahía de Pozuelos
(33,18%) por BONILLA et al. (1986), siendo mayor que el
obtenido por SALAZAR et al. (1986) para los sedimentos
de la Laguna de Las Marites, el cual es de 24,3%, siendo
12
éstos de textura arenosa del tipo calcarenítico. También
son los valores de CaCO3 superiores a los reportados
por BONILLA et al. (1986) para sedimentos de Puerto La
Cruz (28,33%) y Bahía de Barcelona (20,32%). Mientras
que para los sedimentos de la Laguna de Chacopata,
según FUENTES et al. (1997), el contenido de CaCO3 es
más alto (45,64%), indicando homogeneidad en el cuerpo
de la laguna.
Los altos valores de CaCO 3 obtenidos en los
sedimentos superficiales de la EGO, están indicando la
capacidad de adsorción y retención de fósforo, como lo
confirman sus concentraciones (SADIQ 1992). Aunado a
la influencia del aporte antrópico, a pesar de ser
sedimentos de textura arenosa, con deposición de
tendencia clástica y bioclástica.
CONTENIDO
DE HUMEDAD
El contenido hídrico en los sedimentos marinos,
lacustres y costeros, indica el grado de permeabilidad
de estos y guarda relación con su composición
granulométrica, tipo y textura del grano predominante.
La Fig. 5C muestra la distribución por isolínea del
contenido hídrico en los sedimentos superficiales de la
Ensenada Grande del Obispo, cuyos valores oscilan entre
31,03% (Est. 8) y 37,4% (Est. 6) con un valor medio de
33,90% (Tabla 2), señalando una homogeneidad hídrica
en los sedimentos del cuerpo de la ensenada, de tendencia
a la permeabilidad, como consecuencia de la
granulometría prevaleciente. Se observa que la isolínea
de 34% divide al ecosistema en dos regiones, la de valores
moderadamente altos situados en la zona de las calas
(Saco Abajo, Destiladero y Puerto Real), donde los
sedimentos se caracterizan por ser de grano fino,
tipificados por las arenas-finas-arcillosas, debido a que
los valores hídricos no son tan elevados como para los
sedimentos finos arcillosos. Mientras que en el resto del
ecosistema donde los valores del contenido de humedad
son un poco más bajos de 34%, los sedimentos son de
grano grueso como las arenas. Esta distribución del
contenido hídrico es similar a la de los aceites y grasas,
consumo de oxígeno y diferente al CaCO3. De acuerdo
a esta distribución los sedimentos superficiales de la EGO
se caracterizan por tener una composición
granulométrica de arenas medias a arenas–finas–
arcillosas.
Calidad de los sedimentos superficiales de la Ensenada Grande del Obispo
La variación por estaciones (Fig. 5D) corrobora el
fenómeno expresado para la distribución por isolíneas.
En líneas generales todo el cuerpo de la ensenada está
representado por sedimentos de granos arenosos, pero
encontrándose en algunas regiones sedimentos de granos
arenosos medios a finos y en otras zonas los de arenas
más gruesas. En las zonas de granos finos, es de esperarse
encontrar mayor contenido de materia orgánica y metales
trazas, ya que son parámetros químicos que se acumulan
fácilmente en sedimentos finos.
Valores similares del contenido de humedad (30,88%)
han sido reportados por FUENTES et al. (1998), para los
sedimentos superficiales de la Laguna de Chacopata, los
cuales se han caracterizado como sedimentos areno–
arcillosos. Sin embargo, se han encontrado valores mucho
más altos en los sedimentos de la Laguna de Unare de
56,0% reportado por BONILLA & CEDEÑO (1989); 54,0%
en los sedimentos de la Laguna de Píritu por BONILLA &
GONZÁLEZ (1992); 50,50% en los sedimentos de la Laguna
de Tacarigua por BONILLA & CEDEÑO (1989); 51,60% para
los sedimentos del Golfo de Cariaco por BONILLA & LIN
(1979), los cuales corresponden a sedimentos de textura
fina que los tipifica como altamente impermeables.
I ON C LORURO
El cloro en la forma de ión cloruro (Cl - ) es un
parámetro que causa interferencia en la determinación
de la concentración de carbono orgánico en los
sedimentos marinos, por lo que es de vital importancia
conocer el contenido de dicho parámetro.
Figura 5.- Evolución horizontal (A y C) del contenido (%) del
carbonato de calcio (CaCO3), la permeabilidad (H2O) y por estación
(B y D) en los sedimentos superficiales de la Ensenada Grande de
Obispo.
El contenido de ión cloruro Fig. 6 (A y B) se representa
espacialmente por la uniformidad evolutiva de las isolíneas
de valores mayores de 40 µg/g que se ubican en el 95% del
ecosistema, estando las menores concentraciones en el oeste
(Est. 5) en el sur–este (Est. 6) y las isolíneas de alto contenido
(mayor que 70 µg/g) en el área de la boca confirmando el
efecto antrópico, que transporta hasta aquí material detrítico
con altas concentraciones de Cl-. La concentración de ion
Cl- fluctúa entre 32,90 µg/g (Est. 6) y 77,39 µg/g (Est. 1)
con un valor promedio de 50,54 µg/g (Tabla 2).
Estos valores de ion cloruro en los sedimentos de la
ensenada se pueden considerar como relativamente altos,
indicando un posible efecto a la fracción C-org y que el
proceso de sedimentación tiene tendencia uniforme con
incremento hacia el área de la boca.
Figura 6.- Distribución espacial (A) y por estaciones (B) de los valores
del ion cloruro en los sedimentos superficiales de la Ensenada Grande
del Obispo.
13
BONILLA ET AL.
TABLA 3. Caracterización geoquímica de los sedimentos superficiales de algunos ecosistemas del oriente venezolano.
A R EA S
P A R A M ET R O S
R EDU C T O R ES
IN VEST IGA DA S
C on. O 2
(p p m )
M ET A LES T R A ZA S
(µ g/g)
S
(‰ )
DQ O
(m g/g)
Fe
Mn
Cu
Zn
Cd
Ni
Cr
Pb
10,0
110,0
1,0
10,0
20,0
5,0
1.
N o co n t am i n ado
-
-
-
-
1,1x 10
2.
C o n t am i n ado
-
-
-
-
72,73
41,0
138,0
-
-
118,0
57,5
2.
Desem b o cadu r a T u y
-
-
-
-
-
28,0
68,0
-
-
-
-
3.
Jo se
-
-
-
-
-
14,20
107,76
0,86
-
57,49
13,36
3
4-6.
Bah í a de Ber gan t í n
74,31
0,588
-
-
-
11,96
92,83
2,39
27,44
25,17
21,86
5-6.
Bah í a de P o zu el o s
138,93
0,278
-
-
-
9,25
90,05
-
11,68
-
-
5-6.
Bah í a de P er t i gal et e
60,79
0,344
-
-
-
8,37
118,12
-
20,42
-
-
5-6.
Bah í a de Gu an t a
-
-
-
-
-
16,46
120,29
-
25,07
-
-
5-6.
Bah í a de Bar cel o n a
150,09
0,634
-
-
-
13,15
108,21
-
13,07
-
-
7-6.
-
-
5,68
91,76
-
32,75
-
-
72,38
275,93
1,11
24,04
38,80
66,77
Lagu n a P í r i t u
100,27
0,252
-
8.
P u er t o p esqu er o
990,5
23,39
-
9.
Go l fo de P ar i a
244,53
0,081
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
12,11
57,18
-
-
-
-
C u en ac T u y o r i n o co
10.
22411,21 97,32
11.
Bo ca Ser p i en t es
-
-
-
-
-
14,70
113,70
-
-
-
-
11.
Est u ar i o Bo ca Gr an de
-
-
-
-
-
12,67
109,80
-
-
-
-
12.
Lagu n a de C h aco p at a
132,99
0,437
27,37
24,84
4,32
14,90
0,23
5,43
20,38
8,66
13.
Lagu n a M ar i t as
-
-
-
-
12,85
34,01
-
-
-
-
271,98
0,355
37,04
49,37
15,30
45,74
0,35
16,15
19,97
19,01
Est a i n vest i gaci ó n
9120,0
95,09
1.
SADIQ 1992; 2. M OGOLLÓN e t a l ., 1989; 3. BONILLA e t a l ., 1995; 4. U DO -C O R P O VEN 1992; 5. GAMBOA e t a l ., 1986; 6. BONILLA e t a l .,
1986; 7. BONILLA & GONZÁLEZ 1992; 8. GONZÁLEZ 1995; 9. BONILLA 1997; 10. GAMBOA & BONILLA 1983; 11. SALAZAR 1989; 12. F UENTES
1998; 13. SALAZAR e t a l ., 1986.
METALES TRAZAS
Los metales trazas en los ecosistemas naturales
oceánicos, marinos y lacustre, constituyen uno de los
aspectos más importantes de la polución, ya que son la
representación de la materia inorgánica antropicaa, la
cual es considerada como esencial y tóxica dependiendo
tanto de la especiación química del elemento traza como
de su contenido (BONILLA et al., 1995; ARANDA 1999).
Los metales que entran al mar como producto de las
emisiones terrestres pueden disolverse en el agua o ser
transportados y depositados directamente a los
sedimentos marinos. La biota marina bioacumula metales
14
del agua de mar durante la degradación del material
biogénico detrital y pueden absorberlos o liberarlos
directamente a los sedimentos. De esta manera, hay un
aumento considerable de la concentración de éstos a
medida que pasa por cada nivel trófico de las cadenas
alimenticias, con el subsecuente peligro para la salud
del hombre como consumidor final (CLARK, 1975).
La actividad humana se considera como la principal
fuente antrópica que introduce metales al ecosistema
marino, como son los desechos municipales e industriales
que llegan al mar por escorrentías límnicas, pluviométricas
o vía atmosférica (BISHOP, 1983; BONILLA, 1993).
Calidad de los sedimentos superficiales de la Ensenada Grande del Obispo
La distribución horizontal y por estaciones de los
metales trazas Fe, Mn, Cr, Pb, Ni, Zn, Cu y Cd se
muestran en las figuras 7 a la 10 y en la Tabla 2. De
acuerdo a sus concentraciones estos metales se encuentran
en los sedimentos superficiales de la ensenada Grande
del Obispo en orden decreciente de la siguiente manera:
Fe > Mn > Zn > Cr > Pb > Ni > Cu > Cd. La
reactividad y toxicidad de estos elementos, así como su
impacto en la vida acuática varía de acuerdo a la
especiación de cada metal.
H IERRO
El hierro, al igual que el manganeso y el cinc, se puede
considerar como micro elemento metálico esencial, ya
que es requerimiento de varios metal-proteínas,
particularmente las metal-enzimas. El Fe es de menor
concentración en el agua de mar, pero puede ser el de
mayor concentración en el material suspendido y en los
sedimentos marinos (SADIQ 1992).
El hierro en forma de compuestos químicos, está
distribuido por todo el mundo y ocupa el cuarto lugar
en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre.
Es un metal esencial para la biota marina, ya que se
constituye como elemento nutritivo para su metabolismo
(SADIQ 1992). Los principales minerales de hierro son las
hematites, la goetita, la magnetita, la siderita y el hierro
del pantano (limonita). Se utiliza principalmente en la
industria de la fundición, el acero y la metalurgia.
La Fig.7A muestra cómo está distribuido
horizontalmente el hierro en los sedimentos superficiales
de la ensenada Grande del Obispo, el cual fluctúa entre
179,51 µg/g (Est. 6) y 40,92 µg/g (Est. 9) con un valor
promedio de 95,09 µg/g (Tabla 2), siendo su evolución
diferente a la de los otros metales. Como puede
apreciarse, la isolínea de 80 µg/g divide al ecosistema en
dos regiones; una de relativos bajos valores, comprendida
entre la región central-sur-oeste (Est. 3 y 4) y en dirección
a la región noreste, y la otra región más amplia
representada por los valores altos de hierro en el
ecosistema. Esta abarca la entrada del ecosistema Est. 1
(90,61 µg/g) y Est. 2 (99,63 µg/g), la cala Saco Abajo (Est.
5), gran parte de la región sur-centro-norte incluyendo la
cala El Destiladero (Est. 7) y la región más oriental del
ecosistema en la cala Puerto Real (Est. 10).
Los relativos bajos valores de hierro, se corresponden
con el tipo de grano grueso predominante en estas áreas
del ecosistema y también a la baja tasa de sedimentación
del material suspendido, lo cual puede ser producto de
bajos valores de pH que disuelven la fase particulada
del metal y por desorción vuelve a la columna de agua
en forma iónica.
MARTÍN et al. (1993) indicaron que la remoción del
hierro a bajas salinidades ocurre por la floculación y
precipitación de los oxihidróxidos coloidales debidos a
los cambios en el pH y la fuerza iónica. El
comportamiento del hierro particulado está asociado al
pH, sugiriendo que los procesos de adsorción,
floculación o formación de coloides tienen influencia
en los procesos de precipitación a pH mayores de 8,
puesto que a valores menores, este elemento permanece
en solución.
Las altas concentraciones de hierro, están indicando
que favorecen los procesos de floculación, complejación
y adsorción a pH mayores de 8, haciendo que el metal
precipite hacia los sedimentos en forma de óxidos o
hidróxidos. La concentración de este metal está en
relación directa con los demás parámetros estudiados,
especialmente con el tipo de grano arenoso-limosoarcilloso presente en las calas (los sedimentos de grano
fino son capaces de retener grandes cantidades de metales
trazas), así como también, el alto consumo de oxígeno
y demanda química de oxígeno en esas regiones.
En líneas generales, se puede apreciar que la ensenada
es un ecosistema que posee una moderada fertilidad
orgánica, a pesar del lavado o remoción del material
orgánico, ya que el hierro es un elemento nutritivo
esencial que sirve como alimento y no representa peligro
para los organismos marinos.
En la Fig. 7B se observa la distribución por estaciones
del hierro para el ecosistema en estudio. En esta se
corrobora el fenómeno expresado para la Fig. 7A, donde
las menores concentraciones se encuentran en las Est. 3
(45,17 µg/g), Est. 4 (56,51 µg/g) y Est. 9 (40,92 µg/g) y
el elevado contenido en el resto de las estaciones bajo
estudio. Esta evolución tiende a la irregularidad,
confirmando la distribución heterogénea del hierro en
todo el cuerpo de la ensenada.
Valores muy elevados de hierro (1481,50 ppm) han
sido reportados por S ALAZAR et al. (1986) para los
15
BONILLA ET AL.
sedimentos de textura limosa de la Laguna de Las Marites,
donde el intercambio de aguas es restringido por una
barra arenosa, provocando el estancamiento de éstas;
mientras que en la Ensenada Grande ocurre todo lo
contrario, por la hidrodinámica que ejerce el lavado o
remoción del material fino e impidiendo la rápida
deposición del hierro.
También se reportaron valores de Fe (95,09 µg/g) más
elevados, donde las concentraciones oscilaron entre
6189,18 µg/g para la costa sur, 21369,11 µg/g para el
transepto central y 15249,09 µg/g en la costa norte en
los sedimentos del Golfo de Cariaco (MARTÍNEZ 1996).
Se aprecia en la costa sur los menores valores, aún siendo
en esta zona donde se encuentran asentadas las industrias
pesqueras, los astilleros de construcción naval, puertos
pesqueros, etc.; lo que quiere decir que por efecto de la
hidrodinámica del golfo el flujo antrópico con los metales
(hierro) son transportados hacia el norte del golfo,
afectando así directamente a la EGO.
anteriormente. Los bajos valores de Mn indican que se
acentúa el proceso de lavado y remoción del material
fino de elevado contenido orgánico, aunado a los
procesos de dilución del metal que pueden estar
ocurriendo en los sedimentos.
En el país no existen regulaciones en cuanto a la
concentración máxima de metales en sedimentos
contaminados; sin embargo, la comparación se realiza
tomando en cuenta las regulaciones de la EPA
(Environmental Protection Agency) de los Estados
Unidos, quienes han realizado numerosas
investigaciones en sedimentos que no son sometidos a
influjos de origen antropogénico; es decir, que no están
contaminados. Para esta investigación las comparaciones
se realizaron con los valores publicados por la EPA y
M ANGANESO
Es un elemento que se encuentra en muchas rocas y
minerales, se considera esencial para los organismos
marinos. Es altamente reactivo en ambientes acuáticos
y presenta una alta capacidad de adsorción en forma de
óxidos coloidales, lo cual contribuye en el
comportamiento de otros elementos dentro de los
estuarios (MORRIS & BALE 1979).
La Fig. 7C representa la distribución horizontal
mediante isolíneas del contenido de Mn en los sedimentos
superficiales de la Ensenada Grande del Obispo diferente
a la del Fe. Las concentraciones de este metal oscilan
entre 30,07 µg/g y 86,12 µg/g con un valor promedio de
49,37 µg/g (Tabla 2). Como se puede apreciar hay una
división concéntrica por el contenido del metal Mn en
el ecosistema mediante la isolínea de 50 µg/g,
observándose las relativas altas concentraciones en el
oeste del ecosistema (cala Saco Abajo) y en la región surcentro-norte, en el resto del cuerpo de la ensenada los
valores son más bajos que los anteriores, haciendo que
la concentración de Mn se aproxime ligeramente a la
uniformidad.
En la Fig. 7D se observa la distribución por estaciones
del Mn en los sedimentos del ecosistema en estudio, la
cual tiende a la regularidad y corrobora lo expresado
16
Figura 7.- Evolución horizontal (A y C) del contenido (µg/g) de hierro
(Fe) y manganeso (Mn) y por estaciones (B y D) en los sedimentos
superficiales de la Ensenada Grande del Obispo.
Calidad de los sedimentos superficiales de la Ensenada Grande del Obispo
reportados por SADIQ (1992) y se compararon con otros
ecosistemas del nororiente venezolano(Tabla 3).
La concentración de manganeso para este ecosistema,
es muchísimo menor que la reportada para sedimentos
no contaminados (1,1x10 3 µg/g) a pesar del influjo
antrópico, lo que confirma una vez más la gran influencia
que ejerce la hidrodinámica del Golfo de Cariaco, haciendo
que gran parte de este metal sea removido o que sea de
origen biogénico, debido a la presencia de manglares y el
que proviene de la costa sur del golfo (antropogénico) no
llega a sedimentarse en el fondo de la ensenada.
Concentraciones mayores de Mn, han sido reportadas
por SALAZAR et al. (1986) de 95,57 µg/g para la Laguna de
Las Marites; 123 µg/g para la Bahía de Barcelona por
MOGOLLÓN et al. (1989) y 97,32 µg/g para los sedimentos
del Puerto Pesquero de Cumaná, obtenido por GONZÁLEZ
(1995); caracterizando a estos ecosistemas como de alto
contenido orgánico, tipo de sedimentos finos y sobretodo
en el Puerto Pesquero, con elevada capacidad reductora,
bajo contenido de carbonatos indicando alto índice de
incidencia contaminante.
En general, la concentración de Mn en los sedimentos
superficiales de este ecosistema es menor que la del hierro
y ambos son considerados como esenciales hasta cierto
límite de concentración. Los procesos de corrosión que se
efectúan en diferentes ambientes naturales producen
óxidos de hierro y manganeso que pueden ser incorporados
a los sedimentos como partículas detritales, por lo que se
considera que el material litogénico es de suma
importancia en los sedimentos marinos.
como las primeras etapas de desarrollo de los animales
marinos (huevos, larvas, etc.) pudiendo causar la muerte
de los mismos (UNESCO 1976; ARANDA 1999.).
El Cu entra al mar, vía afluentes domésticos e
industriales, descargas atmosféricas, circunnavegación
de diversos tipos de embarcaciones y luego es
biodepositado y acumulado en los sedimentos, mediante
los procesos biogeoquímicos (B ONILLA et al., 1995;
BONILLA et al., 2002).
La distribución por isolíneas del cobre (Fig. 8A) es
divergente al de los demás metales pesados estudiados.
Sus concentraciones fluctúan entre 5,38 µg/g y 63,92
µg/g con una media de 15,30 µg/g (Tabla 2). Este metal
es considerado como esencial para los organismos
marinos, pero cuando su concentración excede la de 10,0
µg/g para sedimentos no contaminados (SADIQ 1992),
este metal comienza a ser perjudicial, ya que se convierte
en tóxico(Tabla 3).
Como se puede observar la isolínea de 10,0 µg/g
delimite al ecosistema en dos regiones, la de valores
elevados en la zona oeste (cala Saco Abajo) y la este (cala
Puerto Real), con valores hasta de 60 µg/g, lo que
demuestra una elevada acumulación de Cu en el área de
la cala donde los sedimentos son de grano arena fina. La
zona de menores valores se ubica desde el área de la boca
hacia la cala El Destiladero (zona norte) y el área central
donde los sedimentos son de grano grueso. La
concentración de Cu se incrementa desde el área de la
boca hacia las partes más internas, lo que confirma el
origen exógeno antropogénico de dicho metal hacia los
sedimentos de este ecosistema.
C OBRE
El cobre frecuentemente se encuentra en aleación con
otros metales como el oro, plata, bismuto y plomo,
apareciendo en pequeñas partículas en rocas. Las
principales fuentes del cobre son la calcopirita y la bornita,
sulfuros mixtos de hierro y cobre. Tiene una gran variedad
de aplicaciones a causa de sus ventajosas propiedades, como
son su elevada conductividad del calor y la electricidad, la
resistencia a la corrosión, así como su maleabilidad y
ductilidad; debido a esto su principal uso es en la industria
eléctrica y mecánica.
La variación por estaciones (Fig. 8B) muestra una
tendencia irregular de la concentración de Cu en los
sedimentos de la ensenada, lo cual corrobora el fenómeno
expresado anteriormente. Cabe destacar que los elevados
valores de Cu pueden ser de origen residual y/o no
residual; en el primer caso el cobre forma parte de la
estructura reticular de los componentes minerales de los
sedimentos; mientras que en el segundo caso, el cobre se
ha ido incorporando a los sedimentos de soluciones
acuosas, por medio de diferentes procesos, tales como
adsorción, complejación química e intercambio iónico.
La contaminación por metales pesados, como el cobre,
puede afectar la fotosíntesis y desarrollo de las algas, así
La concentración de Cu en los sedimentos de la EGO,
de 15,30 µg/g es comparable a la obtenida por MARTÍNEZ
17
BONILLA ET AL.
(1996) de 17,99 µg/g para los sedimentos superficiales de
la costa norte del Golfo de Cariaco; a la de 15,16 µg/g y
14,20 µg/g en el área del Criogénico de Jose reportado
por UDO-CORPOVEN (1992) y BONILLA et al. (1995)
y 16,46 µg/g en los sedimentos de la Bahía de Guanta,
Bahía de Bergantín (11,96 µg/g); Bahía de Barcelona
(13,15 µg/g), por GAMBOA et al. (1986) (Tabla 3). Valores
inferiores de Cu han sido reportados por B ONILLA &
GONZÁLEZ (1992) de 5,68 µg/g para los sedimentos de la
Laguna de Píritu; 9,25 µg/g en los sedimentos de la Bahía
de Pozuelos y 8,37µg/g en los sedimentos Bahía de
Pertigalete por G AMBOA et al. (1986); observándose
concentraciones muy bajas en estos ecosistemas que se
ven sometidos a los influjos exógenos provenientes de la
industria petrolera y petroquímica, lo que llevaría a
pensar que las concentraciones de Cu deberían ser
mayores en estos ecosistemas que en la EGO, pero no es
así, debido a que éstos son bioecosistemas que se
encuentran en mar abierto donde la hidrogeodinámica
ejerce un mayor lavado o remoción de los sedimentos,
por lo que disminuye la concentración de cobre. No
obstante, MOGOLLÓN et al. (1989) reporta valores de Cu
de 42,0 µg/g en los sedimentos de la Bahía de Barcelona
y de 49,0 µg/g en Pto. La Cruz-Pertigalete y para el área
de las costas del Edo. Anzoátegui, valores de 41,0 µg/g
(UDO-CORPOVEN 1992), lo que indica un incremento
contaminante por este metal con el tiempo.
CINC
El cinc no existe libre en la naturaleza, sino que se
encuentra como óxido de cinc (ZnO) en el mineral cincita
y como silicato de cinc ( 2ZnOSiO 2 H 2O) en la
hemimorfita. También se encuentra como carbonato de
cinc (ZnCO 3) en el mineral esmitsonita, como óxido
mixto de hierro y cinc (Zn(FeO2)O2 ) en la franklinita, y
como sulfuro de cinc (ZnS) en la esfalerita, o blenda de
cinc. El metal se usa principalmente como capa
protectora o galvanizador para el hierro y el acero, como
componente de distintas aleaciones, especialmente del
latón y en la construcción.
La Fig. 8C muestra la distribución horizontal,
mediante isolíneas, del contenido de Zn en los sedimentos
superficiales del ecosistema Ensenada Grande del Obispo.
Sus valores oscilan entre 71,08 µg/g (Est. 8) y 25,18 µg/
g (Est. 9) con una media de 45,74 µg/g (Tabla 2 ), la cual
está muy por debajo del valor de 110,0 µg/g de cinc para
sedimentos no contaminados (SADIQ 1992), lo que indica
18
que la ensenada no está contaminada por cinc; es decir,
que hay un equilibrio en el ecosistema que puede ser
debido a una mayor actividad biótica, ya que este es un
metal esencial, tanto para la flora como para la fauna
marina. Si su concentración excediera la de 110,0 µg/g,
se podría inferir la probable degradación de la zona.
La isolínea de 50 µg/g divide al ecosistema en dos
regiones bien marcadas, una de altos valores que se
ubican en el área de la boca al sur, en dirección de la
región sur-centro-norte hacia la parte más oriental de la
ensenada (cala Puerto Real); y la de relativos bajos valores
ubicados desde la parte central hacia el occidente y norte
del ecosistema.
Esta distribución por isolíneas es de tendencia similar
a la de la MOT, N-org., Fe, Pb, Cr, pero difernte a la de
Mn y Cu y demás parámetros investigados.
Por la tendencia concéntrica como se encuentran
distribuidas las isolíneas, se aprecia un incremento focal
en la concentración de Zn desde la entrada de la ensenada
y bordeando la costa sur hasta llegar a depositarse en la
región central hacia el extremo oriental. Esto permite
inferir que estas concentraciones de cinc son
principalmente de origen exógeno antropogénico,
acarreadas y depositadas en el fondo de la ensenada por
el efecto de la hidrodinámica del Golfo de Cariaco y la
escorrentía continental; esto corrobora el hecho de que
la mayor concentración se encuentra depositada en
donde el sedimento es de tamaño de grano arena gruesa
con una moderada concentración de materia orgánica
total. Sin embargo, las altas concentraciones de Zn en la
cala Puerto Real están relacionadas con el tipo de grano
de textura fina (arenas-finas-arcillosas) aunado a la franja
litoral de mangle en esta zona con un alto contenido
orgánico.
En la Fig. 8D se observa la variación por estaciones,
la cual es un poco irregular y confirma lo expresado
anteriormente. Es decir, las concentraciones de Zn
encontradas en los sedimentos superficiales de la EGO
pueden provenir de fuentes exógenas de origen
antropogénico y de origen natural biogénico.
MARTÍNEZ (1996) encontró valores de Zn por encima
de 50 µg/g en la entrada de la ensenada, al igual que en
esta investigación; sin embargo valores superiores fueron
reportados por SALAZAR (1985) de 120,9 µg/g para los
Calidad de los sedimentos superficiales de la Ensenada Grande del Obispo
sedimentos de la región estuarina-delataica del Orinoco;
107,76 µg/g obtenido por BONILLA (1993) y BONILLA et
al. (1995) para los sedimentos superficiales del ecosistema
marino de Jose; 138,0 µg/g para sedimentos de las costas
del Edo. Anzoátegui; 155,0 µg/g en Pto. La CruzPertigalete; 212,0 µg/g en los sedimentos de la Bahía de
Barcelona, reportados por MOGOLLÓN et al. (1989); 91,76
µg/g en la Laguna de Píritu por BONILLA & GONZÁLEZ
(1992). Siendo éstos ecosistemas alterados en la calidad
(agua-sedimento) y ambientalmente, por estar
contaminados por metales trazas de origen antropogénico
divergente como producto del aporte de afluentes
domésticos, de las actividades de la industria petrolera,
petroquímica y la escorrentía límnica continental. Esto
comprueba que el contenido de cinc en los sedimentos
superficiales de la Ensenada Grande del Obispo es de
mayor efecto de origen exógeno antropogénico,
proveniente de la costa sur del Golfo de Cariaco, donde
son drenados los diversos afluentes industriales y
domésticos. Sin embargo, en líneas generales la ensenada
no presenta en sus sedimentos contaminación por cinc.
C ADMIO
El cadmio es considerado como uno de los elementos
químicos más biotóxicos (especialmente en su forma Cd2+)
en los ecosistemas marinos, a los que penetra por deposición
atmosférica, por la descarga de diversos afluentes,
bioacumulación y de la escorrentía límnica (SADIQ 1992).
Este metal sólo existe como componente principal de
un mineral, la greenockita (sulfuro de cadmio). La principal
utilización de cadmio en la industria es en la fabricación de
acumuladores, pigmentos y estabilizantes. El cadmio y las
disoluciones de sus compuestos son altamente tóxicos, con
efectos acumulativos similares a los del envenenamiento
por mercurio.
La Fig. 9A muestra la evolución horizontal por isolíneas
del contenido de cadmio en los sedimentos superficiales de
la Ensenada Grande del Obispo, con cierta tendencia a la
del Ni y diferente a la de los demás metales estudiados. La
concentración de este metal fluctúa entre 0,09 µg/g (Est. 9)
y 0,76 µg/g (Est. 2) con una media de 0,35 µg/g (Tabla 2).
Como se puede observar estas concentraciones están por
debajo de la concentración de 1,0 µg/g para sedimentos no
contaminados (SADIQ 1992) y en la Fig. 9A se muestra cómo
la isolínea de 0,50 µg/g delimita al ecosistema con los valores
más altos en el área de la boca y en una zona concéntrica de
Figura 8.- Distribución espacial (A y C) del contenido (mg/g) de cobre
(Cu) y zinc (Zn) y por estaciones (B y D) en los sedimentos superficiales
de la Ensenada Grande del Obispo.
la región sur-central, lo que demuestra que el contenido de
Cd es de origen exógeno antropogénico, proveniente de
las descargas de desechos que drenan al Golfo de Cariaco,
influenciada por su hidrogeodinámica. Esto también se
demuestra por las concentraciones tan bajas de Cd en más
de 60% del cuerpo del ecosistema principalmente las que
se encontraron en el área de las calas donde los sedimentos
son de grano fino.
La distribución por estaciones del contenido de Cd (Fig.
9B) tiene tendencia a la irregularidad y es diferente a los
demás metales estudiados. Aquí se observa cómo la
concentración de cadmio disminuye desde la Est. 1 (0,56
µg/g) hacia la Est. 10 (0,12 µg/g), lo que corrobora el
fenómeno demostrado en la figura anterior.
Valores superiores que los reportados en esta
investigación (0,35 µg/g) han sido encontrados en los
19
BONILLA ET AL.
sedimentos de los siguientes ecosistemas: 0,86 µg/g para
el área Jose (UDO-CORPOVEN 1992); 2,39 µg/g en la
Bahía de Bergantín (UDO-CORPOVEN 1992), estando
estos dos ecosistemas afectados directamente por los
afluentes de la industria petrolera, petroquímica, cemento,
etc.; 1,11 µg/g en el puerto pesquero de Cumaná y 3,30
µg/g en el transecto central del Golfo de Cariaco
(MARTÍNEZ 1996), demostrando que el golfo también se
ve afectado por la contaminación por cadmio y se va
acumulando en su área central, ya que es la más profunda.
En líneas generales, los sedimentos superficiales de la
EGO no se encuentran contaminados por Cd, aunque
se observa la penetración de cantidades trazas de Cd,
originada por la hidrodinámica del Golfo de Cariaco.
N IQUEL
La Fig. 9C muestra la concentración de níquel,
mediante la distribución espacial por isolíneas de los
sedimentos superficiales de la Ensenada Grande del
Obispo siendo ésta diferente a la evolución espacial de
los demás metales estudiados. Los valores oscilan entre
11,78 µg/g (Est. 4) y 40,56 µg/g (Est. 10) con una media
de 16,15 µg/g (Tabla 2). Se observa que la isolínea de 15
µg/g regionaliza al ecosistema, encontrándose focos
concéntricos de los mayores valores en la boca (Est. 1),
parte de la región central (Est. 6) y en el extremo de la
región oriental (Est. 10).
En líneas generales, los valores de Ni en los sedimentos
de la ensenada son elevados si se compara con los
reportados por SADIQ (1992) de 10,0 µg/g para sedimentos
no contaminados por este metal. Esto es indicativo de
una marcada contaminación por Ni en los sedimentos
del ecosistema EGO, la cual es proveniente de fuentes
exógenas de origen antropogénico, que por el efecto de
la hidrodinámica del golfo causan un gran impacto
contaminante en su costa norte afectando así a la
Ensenada Grande del Obispo. También este metal
litológicamente puede estar formando parte de la
constitución de algunos minerales presentes en los
sedimentos del ecosistema, lo que puede estar causando
el incremento en la concentración de Ni.
La variación por estaciones del Ni en los sedimentos
del ecosistema en estudio se representa en la Fig. 9D. Se
puede apreciar que la distribución es muy regular en todo
el cuerpo de agua de la ensenada y diferente a la de los
demás metales estudiados. Se observa que hay un
20
incremento brusco en la concentración de Ni en la Est.
10, la cual se ubica en la parte más oriental del ecosistema
donde los sedimentos son de textura fina indicativo de
un aporte mediante aporte pluvimèrtrico de escorrentía
continental. Pero en líneas generales las concentraciones
de Ni en los sedimentos de la ensenada (Tabla 2) están
muy por encima del valor sugerido para sedimentos no
contaminados (SADIQ 1992).
Concentraciones más elevadas de Ni que en los
sedimentos de la Ensenada Grande fueron encontrados
en sedimentos del Criogénico de Jose de 39,42 µg/g
(UDO-CORPOVEN 1992), Bahía de Bergantín de 45,60
µg/g (G AMBOA et al., 1986), en los sedimentos de la
Laguna de Píritu de 32,75 µg/g (BONILLA & GONZÁLEZ
1992), en los sedimentos de la costa norte del Golfo de
Cariaco de 22,80 µg/g (M ARTÍNEZ 1999) y Puerto
Pesquero de Cumaná de 24,04 µg/g (GONZÁLEZ 1995).
Valores inferiores de 11,68 µg/g y 13,07 µg/g fueron
reportados por GAMBOA et al. (1986) en los sedimentos
de las bahías de Pozuelos y de Barcelona,
respectivamente. Cabe destacar que estos ecosistemas
se encuentran afectados mayoritariamente por los
afluentes provenientes del asentamiento de la industria
petrolera y petroquímica, así como por la escorrentía
límnica continental. Esto indica que podrían ser más
elevadas sus concentraciones que en la ensenada, pero
no es así, debido a que estas dos bahías se encuentran en
mar abierto. Es decir, son ecosistemas donde hay una
mejor depuración y la renovación de las aguas es mayor,
por lo que la concentración de metales disminuye; en
cambio, la ensenada es un cuerpo de agua semicerrado
donde se acumulan y depositan fácilmente los metales
pesados (BONILLA et al., 1998).
CROMO
El cromo es un metal muy abundante en la superficie
terrestre y es considerado como potencialmente tóxico
que afecta a los organismos marinos y que tiene efectos
nocivos en seres humanos. El contenido de cromo en
los sedimentos marinos costeros es mayor que en los de
mar abierto; proviniendo de las descargas de afluentes
industriales, de la pesca, etc. La principal utilización de
este metal es en la industria química, metalúrgica, etc.
La distribución horizontal del cromo (Fig. 10A) en
los sedimentos superficiales de la EGO, es similar a la
del Zn, Pb y Fe, también a la de la MOT. Sus valores
Calidad de los sedimentos superficiales de la Ensenada Grande del Obispo
oscilan entre 5,54 µg/g (Est. 7) y 38,84 µg/g (Est. 1), con
un promedio de 19,97 µg/g (Tabla 2).
La isolínea de 15 µg/g divide al ecosistema en dos
regiones bien delimitadas, ubicándose las isolíneas de
bajas concentraciones (5,56 µg/g a 12,84 µg/g) en la cala
occidental (Saco Abajo), Est. 5 y en la cala norte (El
Destiladero), Est. 7 y en la región oriental (Est. 9); y las
isolíneas de altos valores que abarcan aproximadamente
el 90% del cuerpo de la ensenada en una forma de lengua
direccional desde la boca hacia la parte más oriental,
estando las concentraciones de Cr cerca del límite para
sedimentos no contaminados por este metal, de 20 µg/g
(SADIQ 1992), de acuerdo a la evolución de las isolíneas.
Estas altas concentraciones pueden ser de origen
antropogénico y/o litogénico, ya que esta ensenada por
su formación geomorfológica tectónica está compuesta
granulométricamente por arenas del mismo origen, de
grano grueso a fino, capaces de retener metales pesados,
pero no en tan altas cantidades como en el caso del Cr.
Esto está indicando que hay indicios de contaminación
por Cr en los sedimentos de este ecosistema, el cual
proviene del drenaje de las aguas de desechos divergentes
vertidas en la costa sur del golfo de Cariaco y que por
efecto direccional de la hidrodinámica, están causando
gran impacto en su costa norte, afectando
principalmente a la Ensenada Grande del Obispo. Parte
de esas moderadas concentraciones pueden deberse a que
los sedimentos de textura arenosa de esta área en su
constitución mineralógica contengan cromo de origen
litogénico. Esta evolución por isolíneas del Cr es
semejante a la del Zn y presenta un patrón de
distribución similar al del Fe, pero diferente al de Mn,
lo que permite concluir que de alguna manera el Cr
precipita en los sedimentos adsorbido o coprecipitado
en mayor concentración con el óxido de hierro que con
el óxido de manganeso y probablemente con alguna
fuente exógena común (MARTÍNEZ 1996, 1999; ESPINOZA
2000).
La distribución estacional del metal cromo (Fig. 10B)
en los sedimentos de este ecosistema es regular y
diferente a la de los metales Fe, Mn, Cu y Zn, indicando
el Cr una mayor influencia antrópica, corroborando lo
expresado en la distribución por isolíneas.
La concentración de cromo (19,97 µg/g) en la EGO
(Tabla 3) es inferior al valor de 118,0 µg/g para
sedimentos contaminados de las costas del Edo.
Anzoátegui, Puerto La Cruz-Pertigalete con valores de
84,0 µg/g y Bahía de Barcelona con un contenido de
135,0 µg/g (MOGOLLÓN et al., 1989), también es inferior
al de 57,49 µg/g en los sedimentos de las costas de Jose
(BONILLA et al., 1995) y 38,80 µg/g en los sedimentos
del Puerto Pesquero de Cumaná (GONZÁLEZ 1995). Las
altas cantidades de Cr en la ensenada son de origen
antropogénico, donde prevalecen las arenas-arcillosas,
capaces de retener este metal, principalmente en su
entrada, Est. 1 (38,64 µg/g) y Est. 2 (31,51 µg/g), lo que
indica cierta degradación por el metal traza Cr en la
calidad de los sedimentos de la ensenada.
P LOMO
Figura 9.- Evolución horizontal (A y C) del contenido (mg/g) de cadmio
(Cd) y níquel (Ni) y por estaciones (B y D) en los sedimentos
superficiales de la Ensenada Grande del Obispo.
El plomo es uno de los metales que se encuentra
ampliamente distribuido por todo el planeta asociado a
la galena, que es sulfuro de plomo. Se emplea en grandes
cantidades en la fabricación de baterías y en el
21
BONILLA ET AL.
revestimiento de cables eléctricos. Entre las numerosas
aleaciones de plomo se encuentran las soldaduras, el metal
tipográfico y diversos cojinetes metálicos. Una gran parte
del plomo se emplea en forma de compuestos, sobre todo
en pinturas y pigmentos. El plomo es un metal que afecta
seriamente a la biota marina en cantidades trazas, ya que
es altamente tóxico y al igual que los demás metales se
adhiere a los sedimentos de textura fina con alto
contenido orgánico cuando se encuentra en forma
particulada.
La Fig. 10C muestra la distribución espacial por
isolíneas de la concentración de Pb en los sedimentos
superficiales de la Ensenada Grande del Obispo, la cual
fluctúa entre 3,8 µg/g (Est. 7) y 49,78 µg/g (Est. 4) con
un valor medio de 19,01 µg/g (Tabla 2 ), siendo de
tendencia semejante a la evolución del Cr, Fe, Mn y Zn.
Se puede apreciar que la isolínea de 5 µg/g divide al
ecosistema en dos regiones bien delimitadas, las isolíneas
de bajas concentraciones de Pb hacia la cala El Destiladero
Est. 7 (3,80 µg/g) y en la zona oriental Est. 9 (4,76 µg/g);
siendo las isolíneas de altos valores las que ocupan
aproximadamente un 95% de todo el cuerpo de la
ensenada.
Estas elevadas concentraciones según la Tabla 3, se
encuentran muy por encima del valor de 5 µg/g de Pb
para sedimentos no contaminados (SADIQ 1992). El Pb
un metal altamente tóxico, que no representa ningún
beneficio biológico para las especies marinas. Es
indicativo de que existe una degradación de la calidad de
los sedimentos en esta ensenada poe este metal, la cual es
indudablemente de origen exógeno antropogénico,
proveniente de la costa sur del Golfo de Cariaco por
efecto de su hidrodinámica y también por un importante
tráfico de diferentes tipos de embarcaciones, mayormente
con motores fuera de borda, que circunnavegan por el
golfo y así depositan el Pb que se acumula en los
sedimentos superficiales.
Este metal puede ser introducido al golfo por fuentes
exógenas, terrestres, atmosféricas y por bioacumulación,
también por la deposición de dicho metal a los
sedimentos a causa de la combustión de la gasolina, la
cual genera especies como di, tri y tetra alquil y tetra
metil de plomo (LANDING et al., 1992; SADIQ 1992), las
cuales son las más tóxicas. Por otra parte el metal plomo
puede estar asociado con el Fe a través de los óxidos de
hierro y con los carbonatos. SADIQ (1992) señala que el
22
Pb puede ser adsorbido en la superficie de las partículas
sólidas de los óxidos de hierro y manganeso y que en la
superficie del agua del mar tiende a precipitar debido a
los cambios de pH y la fuerza iónica. Esto se corrobora
con las moderadas concentraciones de Fe y Mn obtenidas
en los sedimentos de la ensenada.
La variación por estaciones en el contenido de Pb
(Fig. 10D) se muestra un poco irregular, con valores en
general bastante elevados, sobretodo desde la entrada
de la ensenada hacia sus zonas más internas, lo que
confirma una vez más el hecho de que el contenido de
plomo en este ecosistema sea netamente de origen
antropogénico.
Valores inferiores de Pb a los obtenidos en la
Ensenada Grande del Obispo (19,0 µg/g), han sido
reportados en el área de Jose de 11,50 µg/g y 9,67 µg/g
(UDO-CORPOVEN 1992) y de 13,36 µg/g (Tabla 3)
según BONILLA et al. (1995), para la misma zona. Estas
marcadas diferencias pueden deberse a una mayor
influencia de corrientes en estas zonas de mar abierto
donde prevalece la remoción del material particulado,
aún cuando es una región de afectación petrolera,
petroquímica y escorrentía límnica, en donde los
desechos exógenos de afluentes contaminantes es mucho
mayor. Sin embargo se han encontrado mayores
concentraciones en la Bahía de Bergantín de 28,83 µg/g
(UDO-CORPOVEN, 1992) y en sedimentos
considerados como contaminados por el metal Pb de
las costas del Estado Anzoátegui (57,0 µg/g); en los de
la bahía de Barcelona (44,0 µg/g); en los de Puerto La
Cruz–Pertigalete (78,0 µg/g), reportados por MOGOLLÓN
et al. (1989). Así como los valores de 66,77 µg/g (Tabla
3) obtenidos en los sedimentos del Puerto Pesquero de
Cumaná (GONZÁLEZ 1995).
Las concentraciones del metal traza Pb, encontradas
en los sedimentos superficiales de la EGO, están
indicando una degradación paulatina de la calidad de
éstos, pero no tan contaminados como en otros
bioecosistemas del litoral costero del oriente venezolano.
Según BISHOP (1983) los sedimentos oceánicos profundos
presentan un rango de concentración de Pb de 27-45
µg/g y los sedimentos altamente contaminados del
océano de Irish, acumulan Pb de 80 - 600 µg/g, debido a
las descargas industriales.
Calidad de los sedimentos superficiales de la Ensenada Grande del Obispo
CONCLUSIONES
1. El contenido y distribución de los aceites y grasas
e hidrocarburos en los sedimentos de la Ensenada Grande
del Obispo reflejan su calidad, en parte regulados por la
gran influencia de los afluentes de origen exógeno
antropogénico que están caracterizando el grado de
deterioro de este ecosistema.
2. De acuerdo a los valores de los parámetros
reductores: consumo de oxígeno, azufre, demanda
química de oxígeno y razón DQO/S, los sedimentos
superficiales de la EGO se caracterizan por poseer un
índice moderadamente de incidencia reductora.
3. El bajo contenido de humedad en los sedimentos
superficiales del ecosistema Ensenada Grande del Obispo,
indica que predomina la clase textural arenas a arenas–
finas–arcillosas, con alta tendencia a la permeabilidad.
4. El contenido y distribución de los metales trazas
esenciales y tóxicos (Cu, Ni, Cr y Pb) en los sedimentos
del ecosistema en estudio, sobrepasa el límite de
concentración para los no contaminados por estos
metales, lo que confirma una elevada influencia
antrópica, provocada por el flujo direccional inducido
por la hidrodinámica del Golfo de Cariaco, que está
degradando al bioecosistema.
5. Las concentraciones obtenidas de los metales
trazas Fe, Mn, Zn y Cd en los sedimentos de la EGO,
se encuentran por debajo del límite para sedimentos no
contaminados, lo que demuestra que no hay
contaminación por estos metales en el ecosistema; es
decir, hay mayor remoción y menor sedimentación.
6. El contenido de los metales trazas esenciales y
tóxicos en los sedimentos superficiales del ecosistema
EGO, señala en líneas generales una fuerte influencia
exógena divergente de origen antropogénico, promovida
por la hidrodinámica típica del golfo; encontrándose sus
concentraciones en el siguiente orden: Fe > Mn > Zn
> Cr > Pb > Ni > Cu > Cd.
AGRADECIMIENTOS
Los autores expresan un sincero reconocimiento al
personal científico y técnico del Departamento de
Oceanografía de Instituto Oceanográfico de Venezuela
por su desinteresada y valiosa contribución en la
obtención de la data, en especial a FELICIA BRITO. Al
Post-Grado en Ciencias Marinas del IOV por la logística
operacional en la obtención de las muestras y a todas
aquellas personas que de una u otra forma nos motivaron
para llevar a la culminación de esta investigación.
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